WO2007009672A1 - Rolling plant and method for generating a metal strip - Google Patents

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WO2007009672A1
WO2007009672A1 PCT/EP2006/006910 EP2006006910W WO2007009672A1 WO 2007009672 A1 WO2007009672 A1 WO 2007009672A1 EP 2006006910 W EP2006006910 W EP 2006006910W WO 2007009672 A1 WO2007009672 A1 WO 2007009672A1
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metal strip
rolling
winding tube
thickness
winding
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PCT/EP2006/006910
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Martin Peter
Ulrich Patzelt
Hans-Peter Richter
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Sms Demag Ag
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    • B21B1/30—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process
    • B21B1/32—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture

Definitions

  • the invention relates to a rolling mill and to a method for producing a metal strip, wherein the rolling mill has a reversing stand for rolling the metal strip and at least one reverse coiling device associated with the reversing stand for temporarily storing the metal strip between individual rolling operations.
  • a winding tube is known, which is pushed onto an expandable coiler mandrel.
  • the coiler mandrel is not spread; he then has only a minimum diameter.
  • the mandrel is reduced again in its diameter, so that the sleeve can be removed.
  • German Offenlegungsschrift DE 1 752 241 finally discloses an application for such reeling devices in connections with rolling mills. It is described there that the rolling plants are typically preceded and / or followed by a coiling device in order to select metal strips to be rolled. Roll up or store after individual rolling operations and temporarily store them later by processing.
  • a rolling mill in particular a reversing stand (110) in a rolling mill, reels with not only one, but with two reel mandrels, each with a different diameter upstream or downstream.
  • Initially thick metal bands are first wound onto large diameter reel mandrels to avoid the risk of cracking during bending. If the thickness of the metal bands has then been reduced after a few rolling operations, they are preferably wound on smaller diameter reel mandrels to achieve a higher coil weight with the same dimensions.
  • the reel devices then each require a reel gear and a circuit in order, in accordance with the thickness of a respective currently rolled metal strip, to couple the reel mandrel, which is suitable on the basis of its diameter, with a drive motor.
  • Such reel gears which are designed to drive at least two spatially separated reel mandrels, are larger, more complex and thus more expensive than a reel gear for controlling only one coiler mandrel. Furthermore, transfer devices are required in order to transport the rolled metal strip from and to a reeling device located farther away from the reversing stand.
  • the object of the invention is to further develop a known rolling mill with a reversing stand and a reverbering reel and a known method for operating the reeling units in such a way that handling, in particular winding of metal strips whose thickness is during the rolling process, even without the risk of cracking with a reversing pel adopted with only one coiler mandrel is possible.
  • a rolling mill has a winding tube changing device for Sliding a winding tube on the coiler mandrel before an intermediate securing of the metal strip and removing the winding tube from the coiler mandrel between two subsequent rolling operations when the thickness of the metal strip determined by the sensor device is still greater than the desired thickness, but already smaller than a predetermined thickness threshold value.
  • the claimed changing device allows a fast assembly and disassembly of a winding tube on a single coiler mandrel reversible reel as needed. More specifically, the winding tube changing device allows the winding tube to be pushed on before a first rolling operation in order to provide an increased diameter for winding up the metal strip when the metal strip to be rolled is still relatively thick. Due to the increased diameter and larger metal strips can be wound without them, even if they are made of hard or brittle materials, a risk of cracking.
  • the winding tube changing device advantageously allows a removal of the winding tube of the coiler mandrel between two rolling operations, although the thickness of the metal strip to be rolled even greater than a desired thickness, but already so thin that winding to a reduced diameter without risk of cracking is possible.
  • a thickness is represented by a predetermined thickness threshold.
  • the metal strip is preferably wound directly onto the reel mandrel, which has a smaller diameter than the winding tube, because in this way - with the same outer diameter - a higher bundle weight compared to a winding on the Winding sleeve can be achieved.
  • the claimed use of the winding tube during operation of the rolling mill with Reversiergerüst advantageously allows the use of only one Reversierhaspel adopted with a simple reel gear for control of only one coiler mandrel.
  • the investment costs as well as the mainte- nance and maintenance costs are only one for the reel unit Reel mandrel significantly lower than if the reel device would have a second coiler mandrel with a second drive shaft and a correspondingly complex constructed reel gear.
  • the claimed winding tube changing device advantageously allows greater flexibility in the use of primary materials towards larger strip thicknesses.
  • the claimed exchange sleeve device advantageously offers the possibility, now without much additional effort thicker metal bands gentle material without Risk of cracking.
  • the winding tube changing device offers advantages not only in the modernization of existing rolling mills, but also in the planning of new rolling mills. Thus, it is advantageously no longer absolutely necessary that it must be determined already in the design of the rolling mill, whether later even thicker metal strips should be used as a starting material or not.
  • the claimed winding tube changing device can, if space is available, be retrofitted at any time later and then also allows the use of thicker metal strips as a starting material.
  • the winding tube is a removable part; this allows a provision of cores with different winding diameters to select depending on the thickness of the starting material used a winding tube with a correspondingly suitable diameter can.
  • the winding tube has a clamping device for clamping one end of the metal strip at the beginning of a winding process.
  • the clamping device can be adapted to different thicknesses of the metal strip to be clamped.
  • the winding sleeve device advantageously has a telescopic device for coaxial displacement of the winding tube from an intermediate position to the coiling mandrel or from the coiler mandrel into the intermediate position.
  • the winding tube changing device further comprises a pivoting device for pivoting the winding tube from an initial position to the intermediate position.
  • the above object of the invention is further achieved by a method for producing a metal strip by means of a rolling mill.
  • the advantages of this method correspond to the advantages mentioned above with respect to the claimed rolling mill.
  • Fig. 1 a rolling mill; 2 shows a winding tube according to the invention;
  • FIG. 3 shows a telescopic device as part of a winding tube changing device according to the invention.
  • Fig. 4 is a pivoting device as a further part of the invention
  • Winding sleeve exchange device
  • Fig. 1 shows a rolling mill 100 according to the invention.
  • the rolling mill is used to produce a metal strip 200.
  • the rolling mill has a reversing stand 110 for rolling the metal strip in several rolling operations until the metal strip has reached a desired thickness.
  • the rolling direction reverses during each rolling process.
  • the rolling mill 100 has a sensor device 120 for determining the thickness of the metal strip 200, preferably after each rolling operation, the rolling mill 100 has a sensor device 120.
  • the rolling mill can also have a second reversing reel device 130 ', the two reeling devices 130, 130' then typically being mutually alternating Caching the metal strip between individual rolling processes.
  • the rolling installation 100 has a winding tube changing device 140, 140 'associated with the reversing reeling devices 130, 130.
  • these winding tube changing devices serve to push a winding tube 134 (see FIG. 2) onto the reeling mandrels 132, 132' a first intermediate storage of the metal strip and for removing the winding tube from the reel mandrels 130, 130 "between two rolling operations, when the determined by the sensor device 120 thickness of the metal strip is still greater than a desired thickness, but already smaller a predetermined thickness threshold value.
  • the diameter of the winding tube is typically in a range of 800-1200 mm.
  • FIG. 2 shows a winding sleeve 134 designed according to the invention, as it is pushed onto the reel mandrels 132, 132 'if necessary, and clamped there. It serves to increase the minimum winding diameter and thus also allows the winding of hard and brittle materials with relatively large thickness, without causing a risk of cracking in these materials or these metal bands.
  • the winding tube has a clamping device 134a, for example in the form of a clamping slot for clamping one end of the metal strip at the beginning of a winding process.
  • the clamping device 134a may be designed for manual or hydraulic actuation. Preferably, it is designed to receive metal strips with different thicknesses.
  • the two devices 140, 140 are basically of the same design, for which reason - for simplicity's sake - only the reference numeral 140 is used below:
  • the winding tube changing device 140 is the first part a telescopic device 142 for coaxial displacement of the winding tube 134 from an intermediate position Z on the coiler mandrel 132 or from the coiler mandrel back to the intermediate position Z.
  • the telescopic device 142 has a rail 142-1, to which the winding tube 134 is releasably attached.
  • the rail 142-1 is slidably mounted with respect to the coiler mandrel 132 and thus enables a coaxial pushing or removal of the winding tube on or from the coiler mandrel 132.
  • Fig. 3 shows the rail 142-1 in two different shifting states a) and b).
  • the rail is shown spatially offset in the two states a) and b).
  • the state a) shows the rail 142-1 against the coiler mandrel 132 in an extended state a), wherein it abuts against a stop 144; the winding tube 134 is then positioned in the position Z coaxially outside the coiler mandrel 132.
  • the state b) symbolizes a retracted state of the rail 142-1, which symbolizes the position of the rail when the winding mandrel 132 is pushed onto the reel mandrel 132.
  • FIG. 4 illustrates the construction and functioning of a pivoting device 146 as an optional second part of the winding tube changing device 140.
  • the pivoting device 146 serves to pivot the winding sleeve 134 from an initial position A to the intermediate position Z.
  • the pivoting device 146 has a fixed stand 146-1 on which a support arm 146-11 is pivotally mounted. On the support arm 146-11, the winding tube 134 is releasably attached.
  • the winding tube changing device 140 serves to push the winding tube 134 onto the coiler mandrel 132 before a first intermediate storage of the metal strip after a rolling process is required.
  • the winding tube then allows due to their large diameter, a winding of the still thick metal strip without risk of cracking.
  • the winding tube 134 remains according to the invention as long as pushed onto the coiler mandrel 132 until the thickness of the metal strip 200 has fallen below a predetermined thickness threshold after various rolling operations. Then, the winding tube 134 is either replaced by a smaller winding tube with a smaller diameter, or the metal strip 200 is wound directly onto the coiler mandrel 132. If the smaller winding tube is used, this can, as soon as a second thickness threshold, which is smaller than the first thickness threshold, but still greater than the desired thickness, in turn be replaced directly by an even smaller winding tube or the coiler mandrel.

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Abstract

The invention relates to a rolling plant (100) and to a method for its operation. Known rolling plants (100) typically comprise a reversing stand (110) for rolling a metal strip (200) in a plurality of rolling operations until the metal strip has reached the desired thickness. The reversing stand (110) is typically assigned at least one reversing reel device (130), which has a reel mandrel (132), for temporarily storing the metal strip (200) after individual rolling operations. The known rolling plants (100) also have a sensor device for determining the thickness of the metal strip. In order to cost-effectively achieve high flexibility in the use of primary materials of different strip thicknesses, it is proposed according to the invention that the rolling plant has a winding sleeve exchange device (140) for placing a winding sleeve (134) onto the reel mandrel (132) before the metal strip (200) is temporarily stored and for removing the winding sleeve from the reel mandrel between two rolling operations when the thickness of the metal strip determined by the sensor device (120) is still greater than the desired thickness but is already lower than a predetermined thickness threshold value.

Description

Walzanlage und Verfahren zum Erzeugen eines MetallbandesRolling mill and method for producing a metal strip
Die Erfindung betrifft eine Walzanlage und ein Verfahren zum Erzeugen eines Metallbandes, wobei die Walzanlage ein Reversiergerüst zum Walzen des Metallbandes und mindestens eine dem Reversiergerüst zugeordnete Reversier- haspeleinrichtung zum Zwischenspeichern des Metallbandes zwischen einzelnen Walzvorgängen aufweist.The invention relates to a rolling mill and to a method for producing a metal strip, wherein the rolling mill has a reversing stand for rolling the metal strip and at least one reverse coiling device associated with the reversing stand for temporarily storing the metal strip between individual rolling operations.
Im Stand der Technik sind Haspeleinrichtungen zum Auf- und Abwickeln von Metallband zum Beispiel aus der EP 0 082 326 grundsätzlich bekannt. Die dort offenbarte Haspeleinrichtung weist einen angetriebenen Wickeldorn auf, der von einer spreizbaren Trommel zum Auf- und Abwickeln von bandförmigem Material umgeben ist.In the prior art reel devices for winding and unwinding of metal strip, for example, from EP 0 082 326 basically known. The reel disclosed there has a driven winding mandrel which is surrounded by a spreadable drum for winding and unwinding of band-shaped material.
Weiterhin ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 03/022478 A1 eine Wickelhülse bekannt, welche auf einen spreizbaren Haspeldorn aufschiebbar ist. Während des Aufschiebens der Wickelhülse ist der Haspeldorn nicht ge- spreizt; er weist dann lediglich einen minimalen Durchmesser auf. Nach dem Aufschieben der Hülse wird der Haspeldorn gespreizt, so dass die aufgeschobene Hülse auf dem gespreizten Haspeldorn festsitzt beziehungsweise klemmt. Zur Demontage der Wickelhülse wird der Dorn wieder in seinem Durchmesser verringert, so dass die Hülse abgenommen werden kann. Durch das Aufschie- ben der Wickelhülse auf den spreizbaren Haspeldorn wird eine Vergrößerung von dessen Durchmesser bewirkt.Furthermore, from the international patent application WO 03/022478 A1 a winding tube is known, which is pushed onto an expandable coiler mandrel. During the pushing on of the winding tube, the coiler mandrel is not spread; he then has only a minimum diameter. After sliding the sleeve of the coiler mandrel is spread, so that the deferred sleeve is stuck or clamped on the splayed mandrel. To disassemble the winding tube, the mandrel is reduced again in its diameter, so that the sleeve can be removed. By pushing the winding tube onto the expandable coiler mandrel an enlargement of its diameter is effected.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 1 752 241 offenbart schließlich eine Anwendung für derartige Haspeleinrichtungen in Verbindungen mit Walzanlagen. Es ist dort beschrieben, dass den Walzanlagen typischerweise eine Haspeleinrichtung vor- und/oder nachgeschaltet ist, um zu walzende Metallbänder wäh- rend oder nach einzelnen Walzvorgängen aufzurollen und zwischenzuspei- chern, um sie später wieder durch Abwicklung freizugeben.German Offenlegungsschrift DE 1 752 241 finally discloses an application for such reeling devices in connections with rolling mills. It is described there that the rolling plants are typically preceded and / or followed by a coiling device in order to select metal strips to be rolled. Roll up or store after individual rolling operations and temporarily store them later by processing.
Schließlich ist es im Stand der Technik bekannt, dass einer Walzanlage, insbesondere einem Reversiergerüst (110) in einer Walzanlage, Haspeleinrichtungen mit nicht nur einem, sondern mit zwei Haspeldornen mit jeweils unterschiedlichem Durchmesser vor- oder nachgeschaltet sind. Anfänglich dicke Metallbänder werden zunächst auf Haspeldorne mit großem Durchmesser aufgewickelt, um die Gefahr einer Rissbildung beim Verbiegen zu vermeiden. Wenn die Dicke der Metallbänder dann nach einigen Walzvorgängen reduziert wurde, werden sie bevorzugt auf Haspeldorne mit kleinerem Durchmesser aufgewickelt, um ein höheres Bundgewicht bei gleichen Abmessungen zu erzielen. Die Haspeleinrichtungen benötigen dann jeweils ein Haspelgetriebe und eine Schaltung, um nach Maßgabe der Dicke eines jeweils aktuell gewalzten Metallbandes den jeweils aufgrund seines Durchmessers geeigneten Haspeldorn mit einem An- triebsmotor zu kuppeln. Derartige Haspelgetriebe, die für den Antrieb von mindestens zwei räumlich getrennten Haspeldornen ausgebildet sind, sind größer, aufwändiger und somit teurer als ein Haspelgetriebe zur Ansteuerung von nur einem Haspeldorn. Weiterhin sind Überleiteinrichtungen erforderlich, um das gewalzte Metallband von und zu einer von dem Reversiergerüst weiter entfernt stehenden Haspeleinrichtung zu transportieren.Finally, it is known in the art that a rolling mill, in particular a reversing stand (110) in a rolling mill, reels with not only one, but with two reel mandrels, each with a different diameter upstream or downstream. Initially thick metal bands are first wound onto large diameter reel mandrels to avoid the risk of cracking during bending. If the thickness of the metal bands has then been reduced after a few rolling operations, they are preferably wound on smaller diameter reel mandrels to achieve a higher coil weight with the same dimensions. The reel devices then each require a reel gear and a circuit in order, in accordance with the thickness of a respective currently rolled metal strip, to couple the reel mandrel, which is suitable on the basis of its diameter, with a drive motor. Such reel gears, which are designed to drive at least two spatially separated reel mandrels, are larger, more complex and thus more expensive than a reel gear for controlling only one coiler mandrel. Furthermore, transfer devices are required in order to transport the rolled metal strip from and to a reeling device located farther away from the reversing stand.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Walzanlage mit einem Reversiergerüst und einer Re- versierhaspeleinrichtung sowie ein bekanntes Verfahren zum Betrieb der WaIz- anläge dahingehend weiterzubilden, dass eine Handhabung, insbesondere ein Aufwickeln von Metallbändern, deren Dicke sich während des Walzvorganges stark ändert, auch ohne die Gefahr einer Rissbildung mit einer Reversierhas- peleinrichtung mit nur einem Haspeldorn möglich ist.Based on this prior art, the object of the invention is to further develop a known rolling mill with a reversing stand and a reverbering reel and a known method for operating the reeling units in such a way that handling, in particular winding of metal strips whose thickness is during the rolling process, even without the risk of cracking with a reversing peleinrichtung with only one coiler mandrel is possible.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the subject matter of patent claim 1.
Demnach weist eine Walzanlage eine Wickelhülsenwechseleinrichtung auf zum Aufschieben einer Wickelhülse auf den Haspeldorn vor einer Zwischensicherung des Metallbandes und zum Entfernen der Wickelhülse von dem Haspeldorn zwischen zwei späteren Walzvorgängen, wenn die von der Sensoreinrichtung ermittelte Dicke des Metallbandes noch größer als die gewünschte Dicke, aber bereits kleiner als ein vorbestimmter Dickenschwellenwert ist.Accordingly, a rolling mill has a winding tube changing device for Sliding a winding tube on the coiler mandrel before an intermediate securing of the metal strip and removing the winding tube from the coiler mandrel between two subsequent rolling operations when the thickness of the metal strip determined by the sensor device is still greater than the desired thickness, but already smaller than a predetermined thickness threshold value.
Die beanspruchte Wechseleinrichtung ermöglicht eine schnelle Montage und Demontage einer Wickelhülse auf einem einzigen Haspeldorn einer Reversier- haspeleinrichtung je nach Bedarf. Genauer gesagt ermöglicht die Wickelhül- senwechseleinrichtung ein Aufschieben der Wickelhülse vor einem ersten Walzvorgang, um dann, wenn das zu walzende Metallband noch relativ dick ist, einen vergrößerten Durchmesser zum Aufwickeln des Metallbandes bereitzustellen. Aufgrund des vergrößerten Durchmessers können auch Metallbänder größerer Dicke aufgewickelt werden, ohne dass es bei diesen, auch wenn sie aus harten oder spröden Materialien gefertigt sind, zu einer Rissgefährdung kommt. Gleichermaßen ermöglicht die Wickelhülsenwechseleinrichtung vorteilhafterweise eine Entfernung der Wickelhülse von dem Haspeldorn zwischen zwei Walzvorgängen, wenn die Dicke des zu walzenden Metallbandes zwar noch größer als eine gewünschte Dicke, aber bereits so dünn ist, dass ein Aufwickeln auf einen verkleinerten Durchmesser ohne Rissgefährdung möglich ist. Eine derartige Dicke wird durch einen vorbestimmten Dickenschwellenwert repräsentiert. Sobald die Dicke kleiner ist als der vorbestimmte Dickenschwellenwert, wird das Metallband vorzugsweise direkt auf den Haspeldorn, der einen geringeren Durchmesser hat als die Wickelhülse aufgewickelt, weil auf diese Weise - bei gleichem Außendurchmesser - ein höheres Bundgewicht im Ver- gleich zu einer Aufwicklung auf der Wickelhülse erzielt werden kann.The claimed changing device allows a fast assembly and disassembly of a winding tube on a single coiler mandrel reversible reel as needed. More specifically, the winding tube changing device allows the winding tube to be pushed on before a first rolling operation in order to provide an increased diameter for winding up the metal strip when the metal strip to be rolled is still relatively thick. Due to the increased diameter and larger metal strips can be wound without them, even if they are made of hard or brittle materials, a risk of cracking. Similarly, the winding tube changing device advantageously allows a removal of the winding tube of the coiler mandrel between two rolling operations, although the thickness of the metal strip to be rolled even greater than a desired thickness, but already so thin that winding to a reduced diameter without risk of cracking is possible. Such a thickness is represented by a predetermined thickness threshold. As soon as the thickness is smaller than the predetermined thickness threshold, the metal strip is preferably wound directly onto the reel mandrel, which has a smaller diameter than the winding tube, because in this way - with the same outer diameter - a higher bundle weight compared to a winding on the Winding sleeve can be achieved.
Die beanspruchte Verwendung der Wickelhülse beim Betrieb der Walzanlage mit Reversiergerüst ermöglicht vorteilhafterweise die Verwendung von lediglich einer Reversierhaspeleinrichtung mit einem einfachen Haspelgetriebe zur An- Steuerung von nur einem Haspeldorn. Die Investitionskosten sowie die War- tungs- und Instandhaltungskosten sind bei der Haspeleinrichtung mit nur einem Haspeldorn deutlich geringer, als wenn die Haspeleinrichtung einen zweiten Haspeldorn mit einer zweiten Antriebswelle und einem entsprechend komplexer aufgebauten Haspelgetriebe aufweisen würde.The claimed use of the winding tube during operation of the rolling mill with Reversiergerüst advantageously allows the use of only one Reversierhaspeleinrichtung with a simple reel gear for control of only one coiler mandrel. The investment costs as well as the mainte- nance and maintenance costs are only one for the reel unit Reel mandrel significantly lower than if the reel device would have a second coiler mandrel with a second drive shaft and a correspondingly complex constructed reel gear.
Die beanspruchte Wickelhülsenwechseleinrichtung ermöglicht vorteilhafterwei- se eine größere Flexibilität beim Einsatz von Vormaterialien hin zu größeren Banddicken. Gerade bei der Modernisierung von Walzanlagen, die bisher mit Haspeleinrichtungen mit nur einem Haspeldom betrieben wurden und die vorrangig nur für die Handhabung von dünnen Metallbändern ausgelegt waren, bietet die beanspruchte Wechselhülseneinrichtung vorteilhafterweise die Mög- lichkeit, nun auch ohne großen zusätzlichen Aufwand dickere Metallbänder materialschonend ohne Rissgefährdung zu wickeln.The claimed winding tube changing device advantageously allows greater flexibility in the use of primary materials towards larger strip thicknesses. Especially in the modernization of rolling mills, which were previously operated with reels with only one coiler mandrel and were primarily designed for the handling of thin metal bands, the claimed exchange sleeve device advantageously offers the possibility, now without much additional effort thicker metal bands gentle material without Risk of cracking.
Schließlich bietet die Wickelhülsenwechseleinrichtung jedoch nicht nur bei der Modernisierung von bestehenden Walzanlagen, sondern auch bei der Planung von neuen Walzanlagen Vorteile. So ist es vorteilhafterweise nicht mehr zwingend erforderlich, dass bereits bei der Auslegung der Walzanlage festgelegt werden muss, ob später einmal auch dickere Metallbänder als Vormaterial eingesetzt werden sollen oder nicht. Die beanspruchte Wickelhülsenwechseleinrichtung kann, sofern Platz vorhanden ist, später jederzeit nachgerüstet werden und ermöglicht dann auch die Verwendung von dickeren Metallbändern als Vormaterial.Finally, the winding tube changing device offers advantages not only in the modernization of existing rolling mills, but also in the planning of new rolling mills. Thus, it is advantageously no longer absolutely necessary that it must be determined already in the design of the rolling mill, whether later even thicker metal strips should be used as a starting material or not. The claimed winding tube changing device can, if space is available, be retrofitted at any time later and then also allows the use of thicker metal strips as a starting material.
Die Wickelhülse ist ein Wechselteil; dies ermöglicht eine Bereitstellung von Wickelhülsen mit unterschiedlichen Wickeldurchmessern, um je nach Dicke des verwendeten Vormaterials eine Wickelhülse mit entsprechend geeignetem Durchmesser auswählen zu können.The winding tube is a removable part; this allows a provision of cores with different winding diameters to select depending on the thickness of the starting material used a winding tube with a correspondingly suitable diameter can.
Vorteilhafterweise weist die Wickelhülse eine Klemmeinrichtung auf zum Festklemmen eines Endes des Metallbandes zu Beginn eines Aufwickelvorganges. Vorteilhafterweise kann die Klemmeinrichtung an unterschiedliche Dicken des einzuklemmenden Metallbandes angepasst werden. Die Wickelhülseneinrichtung weist vorteilhafterweise eine Teleskopeinrichtung auf zum koaxialen Verschieben der Wickelhülse aus einer Zwischenposition auf den Haspeldorn oder von dem Haspeldorn in die Zwischenposition.Advantageously, the winding tube has a clamping device for clamping one end of the metal strip at the beginning of a winding process. Advantageously, the clamping device can be adapted to different thicknesses of the metal strip to be clamped. The winding sleeve device advantageously has a telescopic device for coaxial displacement of the winding tube from an intermediate position to the coiling mandrel or from the coiler mandrel into the intermediate position.
Vorteilhafterweise weist die Wickelhülsenwechseleinrichtung weiterhin eine Schwenkeinrichtung auf zum Schwenken der Wickelhülse von einer Anfangsposition in die Zwischenposition.Advantageously, the winding tube changing device further comprises a pivoting device for pivoting the winding tube from an initial position to the intermediate position.
Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Verfahren zum Erzeugen eines Metallbandes mithilfe einer Walzanlage gelöst. Die Vorteile dieses Verfahrens entsprechen den oben mit Bezug auf die beanspruchte Walzanlage genannten Vorteilen.The above object of the invention is further achieved by a method for producing a metal strip by means of a rolling mill. The advantages of this method correspond to the advantages mentioned above with respect to the claimed rolling mill.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Walzanlage und des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the rolling mill and of the method are the subject of the dependent claims.
Der Beschreibung sind insgesamt vier Figuren beigefügt, wobeiThe description is a total of four figures attached, wherein
Fig. 1 eine Walzanlage; Fig. 2 eine erfindungsgemäße Wickelhülse;Fig. 1 a rolling mill; 2 shows a winding tube according to the invention;
Fig. 3 eine Teleskopeinrichtung als Teil einer erfindungsgemäßen Wickelhülsenwechseleinrichtung; und3 shows a telescopic device as part of a winding tube changing device according to the invention; and
Fig. 4 eine Schwenkeinrichtung als weiterer Teil der erfindungsgemäßenFig. 4 is a pivoting device as a further part of the invention
Wickelhülsenwechseleinrichtung;Winding sleeve exchange device;
zeigt.shows.
Die Erfindung wird nachfolgend in Form von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Walzanlage 100 gemäß der Erfindung. Die Walzanlage dient zum Erzeugen eines Metallbandes 200. Zu diesem Zweck weist die Walzanlage ein Reversiergerüst 110 auf zum Walzen des Metallbandes in mehreren Walzvorgängen solange, bis das Metallband eine gewünschte Dicke erreicht hat. Bei dem Reversiergerüst kehrt sich die Walzrichtung bei jedem Walzvorgang um. Zur Ermittlung der Dicke des Metallbandes 200, vorzugsweise nach jedem Walzvorgang, weist die Walzanlage 100 eine Sensoreinrichtung 120 auf. Darüber hinaus weist die Walzanlage eine dem Reversiergerüst 110 zugeordnete Reversierhaspeleinrichtung 130 auf mit einem Haspeldorn 132. Je nach Ausbildung der Walzanlage und insbesondere des Reversiergerüstes 110 kann die Walzanlage auch eine zweite Reversierhaspeleinrichtung 130' aufweisen, wobei die beiden Haspeleinrichtungen 130, 130' dann typischerweise wechselseitig das Metallband zwischen einzelnen Walzvorgängen Zwischenspeichern.The invention will now be described in detail in the form of embodiments with reference to said figures. Fig. 1 shows a rolling mill 100 according to the invention. The rolling mill is used to produce a metal strip 200. For this purpose, the rolling mill has a reversing stand 110 for rolling the metal strip in several rolling operations until the metal strip has reached a desired thickness. In the reversing stand, the rolling direction reverses during each rolling process. For determining the thickness of the metal strip 200, preferably after each rolling operation, the rolling mill 100 has a sensor device 120. Depending on the design of the rolling mill and, in particular, of the reversing stand 110, the rolling mill can also have a second reversing reel device 130 ', the two reeling devices 130, 130' then typically being mutually alternating Caching the metal strip between individual rolling processes.
Erfindungsgemäß weist die Walzanlage 100 darüber hinaus eine den Rever- sierhaspeleinrichtungen 130, 130" jeweils zugeordnete Wickelhülsenwechsel- einrichtung 140, 140' auf. Diese Wickelhülsenwechseleinrichtungen dienen erfindungsgemäß zum Aufschieben einer Wickelhülse 134 (siehe Fig. 2) auf die Haspeldorne 132, 132' vor einer ersten Zwischenspeicherung des Metallbandes und zum Entfernen der Wickelhülse von den Haspeldornen 130, 130" zwischen zwei Walzvorgängen, wenn die von der Sensoreinrichtung 120 ermittelte Dicke des Metallbandes noch größer als eine gewünschte Dicke, aber bereits kleiner ein vorbestimmter Dickenschwellenwert ist. Der Durchmesser der Wickelhülse liegt typischerweise in einem Bereich von 800-1200 mm.In addition, according to the invention, the rolling installation 100 has a winding tube changing device 140, 140 'associated with the reversing reeling devices 130, 130. According to the invention, these winding tube changing devices serve to push a winding tube 134 (see FIG. 2) onto the reeling mandrels 132, 132' a first intermediate storage of the metal strip and for removing the winding tube from the reel mandrels 130, 130 "between two rolling operations, when the determined by the sensor device 120 thickness of the metal strip is still greater than a desired thickness, but already smaller a predetermined thickness threshold value. The diameter of the winding tube is typically in a range of 800-1200 mm.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Wickelhülse 134, wie sie bei Bedarf auf die Haspeldorne 132, 132' aufgeschoben und dort festgeklemmt wird. Sie dient zur Vergrößerung des minimalen Wickeldurchmessers und ermöglicht auf diese Weise auch das Aufwickeln von harten und spröden Materialien mit relativ großer Dicke, ohne dass es zu einer Rissgefährdung bei diesen Materialien beziehungsweise diesen Metallbändern kommt. Die Wickelhülse weist eine Klemmeinrichtung 134a beispielhaft in Form eines Klemmschlitzes auf zum Festklemmen eines Endes des Metallbandes zu Beginn eines Aufwickelvorganges. Die Klemmeinrichtung 134a kann für eine manuelle oder eine hydraulische Betätigung ausgebildet sein. Vorzugsweise ist sie zur Aufnahme von Metallbändern mit unterschiedlichen Dicken ausgebildet.FIG. 2 shows a winding sleeve 134 designed according to the invention, as it is pushed onto the reel mandrels 132, 132 'if necessary, and clamped there. It serves to increase the minimum winding diameter and thus also allows the winding of hard and brittle materials with relatively large thickness, without causing a risk of cracking in these materials or these metal bands. The winding tube has a clamping device 134a, for example in the form of a clamping slot for clamping one end of the metal strip at the beginning of a winding process. The clamping device 134a may be designed for manual or hydraulic actuation. Preferably, it is designed to receive metal strips with different thicknesses.
Fig. 3 veranschaulicht den Aufbau und die Funktionswiese der erfindungsgemäßen Wickelhülsenwechseleinrichtung 140 oder 140". Die beiden Einrichtungen 140, 140' sind grundsätzlich gleich ausgebildet, weshalb nachfolgend - der Einfachheit halber - lediglich das Bezugszeichen 140 verwendet wird. Die Wickelhülsenwechseleinrichtung 140 weist als ersten Teil eine Teleskopeinrich- tung 142 auf zum koaxialen Verschieben der Wickelhülse 134 aus einer Zwischenposition Z auf den Haspeldorn 132 oder von dem Haspeldorn zurück in die Zwischenposition Z. Die Teleskopeinrichtung 142 weist eine Schiene 142-1 auf, an welcher die Wickelhülse 134 lösbar befestigt ist. Die Schiene 142-1 ist in Bezug auf den Haspeldorn 132 verschiebbar gelagert und ermöglicht so ein koaxiales Aufschieben oder Entfernen der Wickelhülse auf beziehungsweise von dem Haspeldorn 132.The two devices 140, 140 'are basically of the same design, for which reason - for simplicity's sake - only the reference numeral 140 is used below: The winding tube changing device 140 is the first part a telescopic device 142 for coaxial displacement of the winding tube 134 from an intermediate position Z on the coiler mandrel 132 or from the coiler mandrel back to the intermediate position Z. The telescopic device 142 has a rail 142-1, to which the winding tube 134 is releasably attached. The rail 142-1 is slidably mounted with respect to the coiler mandrel 132 and thus enables a coaxial pushing or removal of the winding tube on or from the coiler mandrel 132.
Fig. 3 zeigt die Schiene 142-1 in zwei verschiedenen Verschiebe-Zuständen a) und b). Um die beiden Zustände der Schiene, die sich grundsätzlich nur transla- torisch in einer Richtung bewegt, grafisch veranschaulichen zu können, ist die Schiene in den beiden Zuständen a) und b) räumlich versetzt dargestellt. Der Zustand a) zeigt die Schiene 142-1 gegenüber dem Haspeldorn 132 in einem ausgezogenen Zustand a), wobei sie gegen einen Anschlag 144 anschlägt; die Wickelhülse 134 befindet sich dann in der Position Z koaxial außen vor dem Haspeldorn 132 positioniert. Demgegenüber symbolisiert der Zustand b) einen eingefahrenen Zustand der Schiene 142-1, welche die Position der Schiene bei auf den Haspeldorn 132 aufgeschobener Wickelhülse 134 symbolisiert. Der Haspeldorn 132 wird von einem Antriebsaggregat beziehungsweise einem Motor 136 zum Auf- beziehungsweise Abwickeln des Metallbandes 200 in Drehung versetzt. Während Fig. 3 die Teleskopeinrichtung 142 und ihre Funktionsweise zum Verschieben der Wickelhülse aus der Zwischenposition Z heraus beschreibt, veranschaulicht Fig. 4 den Aufbau und die Funktionsweise einer Schwenkeinrichtung 146 als optionalen zweiten Teil der Wickelhülsenwechseleinrichtung 140. Die Schwenkeinrichtung 146 dient zum Schwenken der Wickelhülse 134 von einer Anfangsposition A in die Zwischenposition Z. Zu diesem Zweck weist die Schwenkeinrichtung 146 einen feststehenden Ständer 146-1 auf, an dem ein Tragarm 146-11 schwenkbar gelagert ist. An dem Tragarm 146-11 ist die Wickelhülse 134 lösbar befestigt.Fig. 3 shows the rail 142-1 in two different shifting states a) and b). In order to graphically illustrate the two states of the rail, which in principle only translates in one direction, the rail is shown spatially offset in the two states a) and b). The state a) shows the rail 142-1 against the coiler mandrel 132 in an extended state a), wherein it abuts against a stop 144; the winding tube 134 is then positioned in the position Z coaxially outside the coiler mandrel 132. In contrast, the state b) symbolizes a retracted state of the rail 142-1, which symbolizes the position of the rail when the winding mandrel 132 is pushed onto the reel mandrel 132. The coiler mandrel 132 is rotated by a drive unit or a motor 136 for winding or unwinding of the metal strip 200 in rotation. While FIG. 3 describes the telescopic device 142 and its mode of operation for displacing the winding tube from the intermediate position Z, FIG. 4 illustrates the construction and functioning of a pivoting device 146 as an optional second part of the winding tube changing device 140. The pivoting device 146 serves to pivot the winding sleeve 134 from an initial position A to the intermediate position Z. For this purpose, the pivoting device 146 has a fixed stand 146-1 on which a support arm 146-11 is pivotally mounted. On the support arm 146-11, the winding tube 134 is releasably attached.
Erfindungsgemäß dient die Wickelhülsenwechseleinrichtung 140 zum Aufschieben der Wickelhülse 134 auf den Haspeldorn 132, bevor ein erstes Zwischenspeichern des Metallbandes nach einem Walzvorgang erforderlich ist. Die Wickelhülse ermöglicht dann aufgrund ihres großen Durchmessers ein Aufwickeln des noch dicken Metallbandes ohne Rissgefährdung. Die Wickelhülse 134 bleibt erfindungsgemäß solange auf dem Haspeldorn 132 aufgeschoben, bis die Dicke des Metallbandes 200 nach diversen Walzvorgängen einen vorbestimmten Dickenschwellenwert unterschritten hat. Dann wird die Wickelhülse 134 entweder durch eine kleinere Wickelhülse mit einem kleineren Durchmesser ersetzt, oder das Metallband 200 wird direkt auf den Haspeldorn 132 auf- gewickelt. Wird die kleinere Wickelhülse verwendet, so kann diese, sobald ein zweiter Dickenschwellenwert, der kleiner als der erste Dickenschwellenwert, aber noch größer als die gewünschte Dicke ist, wiederum durch eine noch kleinere Wickelhülse oder den Haspeldorn direkt ersetzt werden. According to the invention, the winding tube changing device 140 serves to push the winding tube 134 onto the coiler mandrel 132 before a first intermediate storage of the metal strip after a rolling process is required. The winding tube then allows due to their large diameter, a winding of the still thick metal strip without risk of cracking. The winding tube 134 remains according to the invention as long as pushed onto the coiler mandrel 132 until the thickness of the metal strip 200 has fallen below a predetermined thickness threshold after various rolling operations. Then, the winding tube 134 is either replaced by a smaller winding tube with a smaller diameter, or the metal strip 200 is wound directly onto the coiler mandrel 132. If the smaller winding tube is used, this can, as soon as a second thickness threshold, which is smaller than the first thickness threshold, but still greater than the desired thickness, in turn be replaced directly by an even smaller winding tube or the coiler mandrel.

Claims

Patentansprüche claims
1. Walzanlage (100) zum Erzeugen eines Metallbandes, umfassend ein Reversiergerüst (110) zum Walzen des Metallbandes in mehreren Walzvorgängen, solange bis das Metallband eine gewünschte Dicke erreicht hat, wobei sich die Walzrichtung (R) bei jedem Walzvorgang um- kehrt; mindestens eine dem Reversiergerüst (110) zugeordnete Reversierhas- peleinrichtung (130, 130') mit einem Haspeldorn (132, 132') zum Zwischenspeichern des Metallbandes nach den einzelnen Walzvorgängen; und eine Sensoreinrichtung (120) zum Ermitteln der Dicke des Metallbandes vorzugsweise nach jedem Walzvorgang; gekennzeichnet durch eine Wickelhülsenwechseleinrichtung zum Aufschieben einer Wickelhülse (134, 134') auf den Haspeldorn (132, 132') vor einer Zwischenspeicherung des Metallbandes und zum Entfernen der Wickelhülse (134, 134') von demA rolling mill (100) for producing a metal strip, comprising a reversing stand (110) for rolling the metal strip in a plurality of rolling operations until the metal strip has reached a desired thickness, the rolling direction (R) reversing at each rolling operation; at least one Reversierhas- peleinrichtung (130, 130 ') associated with the Reversiergerüst (110) with a coiler mandrel (132, 132') for temporarily storing the metal strip after the individual rolling operations; and sensor means (120) for determining the thickness of the metal strip, preferably after each rolling operation; characterized by a winding tube changing means for pushing a winding tube (134, 134 ') on the coiler mandrel (132, 132') before an intermediate storage of the metal strip and for removing the winding tube (134, 134 ') of the
Haspeldorn (132, 132') zwischen zwei späteren Walzvorgängen, wenn die von der Sensoreinrichtung (120) ermittelte Dicke des Metallbandes noch größer als die gewünschte Dicke, aber bereits kleiner als ein vorbestimmter Dickenschwellenwert ist.Reel mandrel (132, 132 ') between two subsequent rolling operations, if the thickness of the metal strip determined by the sensor device (120) is still greater than the desired thickness, but already smaller than a predetermined thickness threshold value.
2. Walzanlage (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Wickelhülse (134, 134') an insbesondere die anfängliche Dicke des zu walzenden Metallbandes angepasst bzw. an- passbar ist. 2. rolling mill (100) according to claim 1, characterized in that the diameter of the winding tube (134, 134 ') adapted to or in particular the initial thickness of the metal strip to be rolled or adaptable.
3. Walzanlage (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelhülse (134, 134") eine Klemmeinrichtung (134a) vorzugsweise in Form eines Klemmschlitzes aufweist zum Festklemmen eines Endes des Metallbandes zu Beginn eines Aufwickelvorgangs.3. rolling mill (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the winding tube (134, 134 ") has a clamping device (134a) preferably in the form of a clamping slot for clamping one end of the metal strip at the beginning of a winding operation.
4. Walzanlage (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (134a) manuell oder hydraulisch betätigbar ist.4. rolling mill (100) according to claim 3, characterized in that the clamping device (134a) is manually or hydraulically actuated.
5. Walzanlage (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (134a) ausgebildet ist zur Aufnahme des Metallbandes mit durch die Walzvorgänge bedingten unterschiedlichen Dicken.5. rolling mill (100) according to claim 3 or 4, characterized in that the clamping device (134a) is formed for receiving the metal strip with due to the rolling processes different thicknesses.
6. Walzanlage (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelhülsenwechseleinrichtung eine Teleskopeinrichtung (142) aufweist zum koaxialen Verschieben der Wickelhülse (134, 134') aus einer Zwischenposition (Z) auf den Haspeldorn (132, 132') oder von dem Haspeldorn (132, 132') in die Zwischenposition (Z).6. rolling mill (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the winding tube changing means comprises a telescopic device (142) for coaxial displacement of the winding tube (134, 134 ') from an intermediate position (Z) on the coiler mandrel (132, 132') or from the coiler mandrel (132, 132 ') to the intermediate position (Z).
7. Walzanlage (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelhülsenwechseleinrichtung weiterhin eine Schwenkeinrichtung (146) aufweist zu Schwenken der Wickelhülse (134, 134') von einer Anfangsposition (A) in die Zwischenposition (Z).7. rolling mill (100) according to claim 6, characterized in that the winding tube changing device further comprises a pivoting device (146) for pivoting the winding tube (134, 134 ') from an initial position (A) in the intermediate position (Z).
8. Walzanlage (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (D) der Wickelhülse (134, 134') in einem Bereich von 800-1200 mm liegt.8. rolling mill (100) according to one of the preceding claims, characterized the outer diameter (D) of the winding tube (134, 134 ') is in a range of 800-1200 mm.
9. Verfahren zum Erzeugen eines Metallbandes mithilfe einer Walzanlage (100) mit einem Reversiergerüst (110) und mit mindestens einer dem Re- versiergerüst (110) zugeordneten Reversierhaspeleinrichtung (130, 130') mit einem Haspeldorn (132, 132'), umfassend die Schritte: Walzen des Metallbandes in dem Reversiergerüst (110) in mehreren Walzvorgängen, solange bis das Metallband eine gewünschte Dicke erreicht hat, wobei sich die Walzrichtung (R) bei jedem Walzvorgang um- kehrt; und9. A method for producing a metal strip by means of a rolling mill (100) with a reversing stand (110) and at least one reversing reel (130, 130 ') associated with the reverberator (110) with a coiler mandrel (132, 132'), comprising Steps: rolling the metal strip in the reversing stand (110) in a plurality of rolling operations until the metal strip has reached a desired thickness, wherein the rolling direction (R) reverses with each rolling; and
Zwischenspeichern des Metallbandes nach vorzugsweise jedem Walzvorgang durch Aufwickeln auf die Reversierhaspeleinrichtung (130, 130'); dadurch gekennzeichnet, dass solange die Dicke des Metallbandes einen vorgestimmten Dicken- Schwellenwert noch nicht unterschritten hat, das Metallband nach vorzugsweise jedem Walzvorgang auf eine auf den Haspeldorn (132, 132') aufgeschobene Wickelhülse (134, 134') aufgewickelt und dort zwischengespeichert wird; und sobald die Dicke des Metallbandes aufgrund der durchgeführten Walzvor- gänge den Dickenschwellenwert erreicht oder unterschritten hat, die leereCaching the metal strip after preferably each rolling operation by winding on the reversing reel (130, 130 '); characterized in that as long as the thickness of the metal strip has not fallen below a predetermined thickness threshold value, the metal strip after preferably each rolling on a on the reel mandrel (132, 132 ') deferred winding tube (134, 134') is wound up and stored there; and as soon as the thickness of the metal strip has reached or fallen below the thickness threshold due to the rolling operations carried out, the empty one
Wickelhülse (134, 134') von dem Haspeldorn (132, 132') entfernt wird.Winding sleeve (134, 134 ') from the coiler mandrel (132, 132') is removed.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen der Wickelhülse (134, 134') eine kleinere Wickelhülse mit einem kleineren Durchmesser auf den Haspeldorn (132, 132') aufgeschoben wird und die kleinere Wickelhülse (134, 134') solange als Zwischenspeicher für das Metallband dient, bis dessen Dicke aufgrund weiterer durchgeführter Walzvorgänge einen weiteren Dickenschwellen- wert, der kleiner als der erste Dickenschwellenwert ist, unterschritten hat, oder bis dessen Dicke mit der gewünschten Dicke übereinstimmt. 10. The method according to claim 9, characterized in that after removing the winding tube (134, 134 ') a smaller winding tube with a smaller diameter on the reel mandrel (132, 132') is pushed and the smaller winding tube (134, 134 ') as long as a buffer for the metal strip, until its thickness has fallen below a further thickness threshold value, which is smaller than the first thickness threshold, due to further performed rolling operations, or until its thickness matches the desired thickness.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen der Wickelhülse (134, 134") oder der kleineren Wickelhülse das Metallband direkt auf den Haspeldorn (132, 132') aufge- wickelt wird. 11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that after removal of the winding tube (134, 134 ") or the smaller winding tube, the metal strip directly on the reel mandrel (132, 132 ') is wound up.
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